高轩临碧渚,飞檐迥架空——参数化与异形随笔

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导言:不甘平凡的建筑设计师们,用他们的想象力,创造出那些让我们叹为观止的异形建筑。但是作为一名工程师和BIMer,这种建筑项目带来的往往是是黑夜到白天的加班以及秀发悄悄的流逝……数字建模

编程早已不是程序员的专利,凡是异形建筑都少不了参数化数字建模的利器加持。早前提过线性建筑的发展,其背后就是数学与几何的逻辑运算。

高轩临碧渚,飞檐迥架空——参数化与异形随笔-BIMBANK
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高轩临碧渚,飞檐迥架空——参数化与异形随笔-BIMBANK

幕墙参数化设计的本质是对建筑表皮的系统深化。笔者有幸与一群道友一同研习了数个异形项目,并抛上拙见。

传统意义上,我们的CAD图纸绘制的节点是一种通用做法。

而系统会根据每个具体位置发生尺寸、规格、位置和加工方面的变化,而以往的手工绘图难以适配所有的情况,只能是画个标准节点然后交给现场去比划,这也是导致施工粗放的一个原因。参数化设计方法

参数化设计主要分为两种,一种是自上而下,另一种是自下而上。

自下而上设计

先来讲讲自下而上,也就是装配式的设计逻辑。通过参数化编程,我们可以将系统单元做成“活的”,并自动根据项目位置去适应(自适应概念),实现大量的构件自己把尺寸和规格算出来,告诉我们,实现效率的飞速提升。

高轩临碧渚,飞檐迥架空——参数化与异形随笔-BIMBANK

▲ 左图:建筑项目位置   右图:自适应构件(族)

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▲ Revit自适应构件族单体图

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▲ 组装后效果(局部与节点)

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▲ 导出用于生产的报告参数

根据计算,该项目同等人力投入的情况下,参数化带来的效率提升在300%左右。另一方面,计算机出错的几率更小,质量相对比较稳定。

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自上而下设计

另一种自上而下的设计方式,主要常见于犀牛和GH软件。

这种设计逻辑是将完整的表皮分割,再从每一个分割下来的空间位置去衍生出单元板块。这两种设计方式看具体应用在什么场景,往往相辅相成。

异形建筑令人痴迷,也叫人伤神。尽管工具非常强大,犹如神兵利器,但是最核心的内功心法还是来自于几何算法和逻辑编程。只有不断的百尺竿头,才能有机会更进一步。

建筑造型参数化设计

通过对建筑轮廓线进行放样,得到建筑表皮经过合理划分,得到建筑板块的基本轮廓。

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通过对划分的表皮进行三角形板块处理,可以得到每一个三角单元的模型,进一步通过编程将板块拆分、编号、标注,生成加工数据。

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通过对几何数据的提取,获得每个版块的边长尺寸,并输出到EXCEL用于后期加工深化。

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幕墙节点深化

借助BIM加工级模型建模,对表皮导出的数据进行深加工,形成加工级模型。

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▲ 加工级模型

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▲ 模型出图

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▲ 模型拆分

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